현대기아차, 엔진음 신기술 개발

“소음은 줄이고, 엔진음은 원하는대로”
현대기아차, 엔진음 신기술 개발

자동차 산업 전반에 '감성품질'의 중요성이 높아지면서, 세계 자동차 업계의 ‘소리’ 개발 경쟁이 더욱 치열해지고 있다.

과거에는 소음진동(NVH, Noise, Vibration & Harshness)을 없애 차량의 정숙성을 높이는 것이 목표였다면, 기술의 발달로 소음은 어느 정도 줄일 수 있지만 이제는 운전자의 감성을 만족시킬 수 있는 음질을 개발하는 것이 자동차 사운드의 핵심 화두가 된 것이다.

현대.기아차 역시 이러한 감성 트렌드에 발맞춰 세계에서 인정받은 품질 및 기술력을 바탕으로 '감성기술' 개발에 박차를 가하고 있다.

특히, 인간의 오감 중 가장 민감한 '청각'을 통해 운전의 즐거움을 주는 ‘자동차 사운드’ 가 그것이다. 현대.기아차는 파워트레인, 차량IT 등 각 부문별 차량 기술과 디자인뿐만 아니라 ‘감성품질’ 의 하나로 디자인에 이어 ‘사운드’ 기술 개발에 주력하고 있다.


■ “차에서 나는 모든 소리에 현대ㆍ기아차의 기술과 감성을 담다”

최근 현대.기아차가 엔진 소음은 줄이고 운전자가 원하는 엔진음을 선택할 수 있게 하는 기술을 국내 최초로 개발했다.

항공기, 잠수함 등에 쓰이는 첨단 기술을 응용한 ‘능동제어 소음저감 기술(ANC, Active Noise Control)’은 차량 내 감지센서를 설치해 실내로 유입되는 엔진음, 흡.배기음 등 각종 소리의 주파수, 크기, 음질 등을 분석한 후, 스피커를 통해 역파장의 음파를 내보내 소음을 상쇄시키는 기술이다.

현재 상용화 테스트 중인 이 기술은 일명 ‘소리로 소음을 잡는 기술’로 주행 시 엔진 부밍 소음을 10 ~ 20dB(데시벨) 정도 줄일 수 있다.

또한, 차량 소음을 줄이기 위해 사용되던 고가의 특수기구나 차체 보강재를 줄일 수 있어 차량 전체의 무게를 줄이는 경량화와 연비 개선 효과도 기대된다.

현대.기아차는 운전자가 원하는 엔진음 스타일을 선택할 수 있는 ‘주행음 구현기술 (ASD, Active Sound Design)’도 국내 최초로 개발하고 상용화를 위한 마무리 테스트 중이다.

운전자 맞춤형 사운드를 만들어주는 ASD 기술은 내장된 사운드 콘트롤러를 활용해 동일차량에서 일반 주행.스포티 주행.정숙 주행 등 다양한 주행모드 사운드 시스템을 선택할 수 있도록 하는 신기술이다.

이 기술이 발전되면 선루프, 버튼, 파워윈도우 등 자동차의 각종 작동음도 운전자가 원하는 대로 디자인할 수 있게 돼 드라이빙의 즐거움을 더할 수 있는 최적의 운전환경이 만들어질 것으로 기대된다.

이와 함께 현대.기아차는 새로운 자동차 소리를 적극적으로 개발하고 있다.

현대.기아차는 2만 개 이상의 부품에서 발생하는 여러 가지 소리의 주파수, 크기, 음질을 음악적 기준에서 분석해 차량의 특성과 브랜드 이미지를 전달할 수 있는 종합적 차량 사운드 개발에 중점을 두고 있다.

글로벌 유수 메이커들이 엔진음, 차문 개폐음, 방향지시등 소리 등 차에서 발생하는 특정 소리들에 대한 개별적 연구를 진행하는 차원에서 더 나아가 각 부분에서 나는 소리가 서로 조화를 이룰 수 있게 새로운 소리를 만들어 내는 연구를 진행 중이다.

이를 위해 현대.기아차는 파워트레인, 샤시, 차체, 전자, 소재 개발 등 연구소 전 분야에서 자동차에서 발생되는 각종 소리에 대한 공동 연구를 진행하고 있다.

또한, 신차 개발 단계 초기부터 세계적 자동차 음향 전문가, 음악가와 협업을 진행하는 한편, 작곡 전공자도 사운드 연구인력으로 선발하는 등 새롭고 다양한 자동차 사운드 개발에 박차를 가하고 있다.

아울러 지난해 국내 최초로 자동차 사운드 디자인 공모전을 개최해 운전자들이 생각하는 미래의 자동차 사운드에 대한 아이디어를 모집하는 등 소비자들의 목소리를 반영하는 열린 기술 개발에도 적극 나서고 있다.

■ “자동차 소리, 안전과 감성을 모두 잡다”

감성적인 측면 외에도 자동차 소리는 안전과도 무관하지 않다. 자동차 주행 시 운전자의 시선은 주로 차량의 앞쪽에 가 있게 되는데, 결국 운전자에게 차 안팎에서 발생하는 다양한 상황에 대한 정보를 전달할 수 있는 방법은 청각적 요소인 ‘소리’라고도 할 수 있다.

예를 들어 차선을 이탈하거나 사각지대에서 다른 차량이 접근하는 경우, 안전벨트를 착용하지 않았을 때 발생하는 각종 경고음은 운전자의 안전과 직결되는 중요한 역할을 담당한다.

현대.기아차는 하이브리드 차량의 경우 전기로 움직이는 구간에서 엔진소음이 거의 없는 점을 감안해 가상엔진음(VESS) 기술을 개발한 바 있다. 이는 인위적으로 엔진소음을 만들어 차량 밖의 보행자가 차량이 다가오는 것을 느끼고 피할 수 있어 사고를 예방하는 한편, 속도에 따라 엔진음의 주파수, 소리크기 등을 조절해 운전자에게는 주행속도가 얼마나 되는지 인지할 수 있게 하는 역할은 한다.

또한 감각 중에서 특히 청각은 기억에 오래 남고, 들려 줄 수 있다는 특성을 가진다.

이에 자동차 메이커들은 엔진음, 방향등이나 와이퍼 작동음 등 각종 소리에 브랜드 이미지를 기술적으로 반영해 운전자에게 브랜드 인지도를 높일 수 있는 감성 음향기술을 지속적으로 개발 중에 있다.

자동차의 우타음 즉 비가 올 때 차량 지붕을 때리는 소리를 보다 듣기 좋게 하기 위해 차량 지붕의 소재나 설계 등의 변경을 주는 경우도 있으며, 고유의 멜로디를 적용한 웰컴/굿바이음으로 운전자의 기억 속에 해당 차량이나 브랜드의 인지도를 높일 수도 있다.

특히 감성품질 영역인 ‘소리’에 대한 선호도는 도로환경, 기후 등 자연적 요소, 사회문화적 요소 등에 따라 다양하기 때문에 누구나 다 만족하는 소리란 있을 수 없을 것이다.

타이어 소음의 경우 평탄한 도로에서의 고속주행이 많은 북미, 오래되고 울퉁불퉁한 도로가 많은 유럽 지역의 운전자들은 가장 민감하게 반응하는 자동차 소리 중 하나이다.

현대.기아차는 미국, 유럽 등 해외 연구소와의 협업을 통해 해당지역 운전자들이 선호하는 지역 맞춤형 소리 역시 개발 중에 있다.

■ 현대기아차만의 엔진 사운드를 만들어 내기까지…

기아차는 K9 개발 과정에서 프리미엄급 차량의 품격에 어울리는 소리를 만들어 내기 위해 다양한 노력을 기울였다. 귀에 거슬리는 작동음을 부드러운 소리로 바꿨고, 차선 변경 시 옆 차선에서 차량이 빠르게 접근하는 것을 알려주는 경고음은 최대한 낮추는 대신 운전석 아래 시트 쪽을 두드려 주는 방식을 채택했다.

뿐만 아니라 K9 운전자에게 최적의 자동차 소리를 전달하기 위해 실제 고객이 경험할 수 있는 다양한 조건에서 수백 번 넘게 듣고 수정을 반복하는 과정을 거쳤으며, 이 결과 개발기간 내내 진동소음(NVH) 담당자들은 수면시간에도 다양한 음의 환청에 시달리는 후유증(?)을 겪기도 했다.

현대차는 제네시스 쿠페 개발 초기부터 차량의 특성을 극대화할 수 있는 배기음을 개발하기 위해 철저한 소음 분석을 통해 200개 이상의 배기계 샘플 사운드를 제작했으며, 1년이 넘는 시간 동안 한국의 남양 연구소와 미국 현지 연구소에서 20회가 넘는 종합적 사운드 선호도 감성평가를 실시했다.

그 결과 국내 판매 모델은 '낮고 힘찬 주행음'을, 북미 수출 모델은 음의 주파수를 높여 '경쾌하면서도 역동적인 소리'를 내는 차량으로 개발되었다.

■ 고객의 감성을 울리는 소리를 찾기 위한 노력은 계속된다

현대.기아차는 또 고객의 의견을 직접 반영한 자동차 소리를 만들기 위해 지난해 국내 최초로 '자동차 사운드 디자인 공모전'을 개최했다.

대학생, 일반인, 음악 전공자를 대상으로 진행한 '자동차 사운드 디자인 공모전'은 자동차 메이커의 전문적 기술 경쟁력도 중요하지만, 실제 차량을 운행하는 젊은 운전자나 음악.음향 전문가들이 진정 바라는 자동차 소리를 파악하는 한편 참신한 아이디어를 얻기 위해 시작되었다.

공모전 심사위원으로 참여한 한국 인피니티뮤직의 김대현 대표는 "공모전 참가자들이 기술적으로 전문가는 아니었지만, 역시 신선한 아이디어들이 돋보였다"며 "미래 친환경차를 위한 신규 전장음 아이디어로 나무 부러뜨리는 소리, 새소리 등을 제안한 팀도 있었고, 신세대를 대상으로 한 차량은 롹음악, 우주의 소리 등을 차량 전장음 테마로 발표한 팀들도 있어 신선했다"고 말했다.

<본 자료는 해당기관에서 제공한 보도 자료입니다.>
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